關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)理論

第一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)系模型的概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念關(guān)系完整性的描述關(guān)系操作的應(yīng)用本章目標(biāo)第二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.1關(guān)系模型概述關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的完整性約束關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作和關(guān)系代數(shù)第三頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.2關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的結(jié)構(gòu)示例：學(xué)生登記表基本概念：關(guān)系模式、元組與關(guān)系屬性和值域、關(guān)鍵字(Key)或主碼候選關(guān)鍵字、主關(guān)鍵字、非主屬性外部關(guān)鍵字、主表與從表第四頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系模式：一般表示形式：關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）如：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，學(xué)部號(hào)，原單位）元組與關(guān)系關(guān)系元組(行)關(guān)系名學(xué)生關(guān)系模式(行定義)關(guān)系模型示例第五頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）屬性和值域關(guān)鍵字(Key)或碼學(xué)生登記表屬性(列)和屬性名碼值域（15<=年齡<=30）關(guān)系模型示例第六頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）候選關(guān)鍵字或候選碼主關(guān)鍵字或主碼非主屬性或非碼屬性第七頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）外部關(guān)鍵字或外鍵主表與從表學(xué)生（主表）成績(jī)（從表）主鍵外鍵兩表的關(guān)聯(lián)第八頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)系模型中對(duì)關(guān)系的限定每一個(gè)關(guān)系模式中屬性的個(gè)數(shù)是固定的，并必須命名，在同一個(gè)關(guān)系模式中，屬性必須是不同的。每一個(gè)屬性是不可分的，也不允許出現(xiàn)重復(fù)屬性。在關(guān)系中元組的順序（即行序）是無(wú)關(guān)緊要的。在關(guān)系中列的順序也是無(wú)關(guān)緊要的，即列的順序可任意交換。關(guān)系中不允許出現(xiàn)重復(fù)元組。第九頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.3關(guān)系模型的數(shù)據(jù)完整性概念：關(guān)系模型的數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性和一致性。數(shù)據(jù)完整性由數(shù)據(jù)庫(kù)完整性規(guī)則來(lái)維護(hù)。四類完整性規(guī)則：-實(shí)體完整性規(guī)則-參照完整性規(guī)則-域完整性規(guī)則-用戶定義的完整性規(guī)則第十頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日屬性的類型NULL屬性null表示“無(wú)意義”，當(dāng)實(shí)體在某個(gè)屬性上沒(méi)有值時(shí)設(shè)為null如通訊錄（姓名，email，電話，BP），若某人沒(méi)有email地址，則在email屬性上取值為nullnull表示“值未知”，即值存在，但目前沒(méi)有獲得該信息如職工（姓名，部門，工種，身份證），如果目前不知道職工身份證號(hào)碼，則設(shè)身份證值為null實(shí)體完整性作為主碼的屬性上取值不能為null第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)體完整性規(guī)則實(shí)體完整性規(guī)則：這條規(guī)則要求關(guān)系中的元組在組成主鍵的屬性上不能有空值。意義：關(guān)系對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體集，元組對(duì)應(yīng)到實(shí)體，實(shí)體是相互可區(qū)分的，通過(guò)主碼來(lái)唯一標(biāo)識(shí)，若主碼為空，則出現(xiàn)不可標(biāo)識(shí)的實(shí)體，這是不容許例如：在關(guān)系“學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，班級(jí)）”中，學(xué)號(hào)屬性為主碼，則要求學(xué)號(hào)不能取空值。第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日參照完整性規(guī)則參照完整性規(guī)則：這條規(guī)則要求在相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)表中，從表中不能引用主表不存在的元組。例如：

從表：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡）主表：專業(yè)（專業(yè)號(hào)，專業(yè)名）第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日參照完整性規(guī)則供應(yīng)商號(hào)供應(yīng)商名所在城市B01紅星北京S10宇宙上海T20黎明天津Z01立新重慶零件號(hào)顏色供應(yīng)商號(hào)010紅B01312白S10201藍(lán)T20今要向關(guān)系P中插入新行，新行的值分別列出如下。哪些行能夠插入？A．(‘037’，‘綠’，null)B．(null，‘黃’，‘T20’)C．(‘201’，‘紅’，‘T20’)D．(‘105’，‘藍(lán)’，‘B01’)E．(‘101’，‘黃’，‘T11’)零件關(guān)系P（主碼是“零件號(hào)”，外碼是“供應(yīng)商號(hào)”）供應(yīng)商關(guān)系S（主碼是“供應(yīng)商號(hào)”）第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日用戶定義的完整性規(guī)則用戶定義的完整性規(guī)則：這條規(guī)則是指用戶根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)定義的約束條件。

這是針對(duì)某一具體數(shù)據(jù)的約束條件，由應(yīng)用環(huán)境決定。它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求。第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作和關(guān)系代數(shù)傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：并、交、差、廣義笛卡爾積專門的關(guān)系運(yùn)算：選擇、投影、連接、除

第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.1關(guān)系操作符1)、集合運(yùn)算：積、并、交、差。A、積（product）定義：設(shè)R為n目的關(guān)系，S為m目的關(guān)系，則他們的積為（n+m）目關(guān)系。記為R*S。第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.1關(guān)系操作符1)、集合運(yùn)算：積、并、交、差。B、并運(yùn)算（Union）定義：關(guān)系R和關(guān)系S的并，是有屬于R和S的元組組成的集合。記為RUS。前提是目數(shù)和類型必須相同。第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.1關(guān)系操作符1)、集合運(yùn)算：積、并、交、差。C、交運(yùn)算：（Intesect）定義：關(guān)系R和關(guān)系S的交是由同時(shí)屬于R和屬于S的元組組成的集合。記為R∩S。第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.1關(guān)系操作符D、差運(yùn)算：（Difference）定義：關(guān)系R和關(guān)系S的差是由屬于R而不屬于S得元組組成的集合。記為R-S。第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.2關(guān)系運(yùn)算A、選擇運(yùn)算：（select）定義：在關(guān)系R中選擇滿足條件F的所有元組組成的集合。記為SLf（R）。其中：SL：選擇運(yùn)算符。R：關(guān)系名。F：選擇條件。第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.2關(guān)系運(yùn)算B、投影運(yùn)算：（Project）定義：關(guān)系R上的投影是從R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系。記作：

注意：投影運(yùn)算之后不僅取消了原關(guān)系中的某些列，而且還可能取消某些元組。因?yàn)槿∠四承傩粤泻?，就可能出現(xiàn)重復(fù)行，應(yīng)取消這些完全相同的行，以免造成冗余。第二十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.4.3其它運(yùn)算和除法運(yùn)算A、連接運(yùn)算：（j